1.1 Automatización La automatización es un sistema donde se

trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos.   

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:                       

 Parte de Mando  Parte Operativa          

Parte de Mando.-o En un sistema de fabricación automatizado el autómata

programable esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado

Parte Operativa.-o Es la parte que actúa directamente sobre la máquina.

Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada.

Parte de Mando Parte operativa

1.1.1 Evolución de la Automatización

Gracias al desarrollo e innovación de nuevas tecnologías, la automatización de procesos industriales, a través del tiempo, ha dado lugar a avances significativos que le han permitido a las compañías implementar procesos de producción más eficientes, seguros y competitivos.

PRINCIPIOS SIGLO XX HASTA AÑOS 50– Orígenes con la revolución industrial.– Se utilizan elementos mecánicos y

electromagnéticos (motores, relés, temporizadores, contadores).

AÑOS 50– Comienzan a utilizarse los semiconductores

(electrónica)..– Se reduce el número de averías por desgaste de

componentes.

AÑO 1968: NECESIDADES Y SOLUCIONES

Ford y General Motors plantean las especificaciones que debe cumplir un controlador electrónico programable para ser realmente útil en la industria.

Bedford associates desarrolla un prototipo de controlador industrial, Puede ser considerado el primer PLC de la historia)

Características como las que reclamaba la industria: Reutilizable, Adaptado a entornos agresivos (industria). Fácilmente programable por técnicos eléctricos. Implementado con electrónica de estado sólido (semiconductores)

PRINCIPIOS 70: APARECE EL MICROPROCESADOR

– Primeros ordenadores digitales.

– Más flexibilidad por la facilidad de programación (desaparecen las memorias cableadas).

MEDIADOS 70

– Los autómatas incorporan el microprocesador.

– Se pueden reprogramar sin re cablear (aumenta flexibilidad).

– Permiten realizar cálculos matemáticos.

– Se pueden comunicar con un ordenador central (ordenador encargado de controlar la planta enviando órdenes a los autómatas que gobiernan cada proceso).

FINALES 70: MEJORAS EN LOS AUTÓMATAS

– Mayor memoria.

– Capacidad de gobernar bucles de control.

– Más tipos de E/S (conexión más flexible de sensores/actuadores).

– Lenguajes de programación más potentes.

AÑOS 80: CONTINÚAN LAS MEJORAS– Mayor velocidad de proceso.– Dimensiones más reducidas. ACTUALIDAD: GRAN VARIEDAD DE AUTÓMATAS– Compactos y sencillos para aplicaciones incluso

domésticas: Abrir/cerrar puertas. Control de iluminación o control de riego, etc.

– Gama alta, Modulares. Grandes posibilidades de ampliación.

1.1.2 Maquinas de Regulación Automática

La regulación automática es una rama de la ingeniería que se ocupa del control de un proceso en un estado determinado; por ejemplo, mantener la temperatura de una calefacción, el rumbo de un avión o la velocidad de un automóvil en un valor establecido.

Primeros ejemplos (griegos y árabes) de Control automático:

La parte más visible de la automatización actual puede ser la robótica industrial. Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad más estrecho, mayor eficiencia, integración con sistemas empresariales, incremento de productividad y reducción de trabajo. Algunas desventajas son requerimientos de un gran capital, decremento severo en la flexibilidad, y un incremento en la dependencia del mantenimiento y reparación.

1.1.3 Automatas Autómata (Mecánico), del latín autómata y este

del griego αὐτόματος autómatos, ‘espontáneo’ o ‘con movimiento propio’. Según la RAE, ‘máquina que imita la figura y los movimientos de un ser animado’. Un equivalente tecnológico en la actualidad serían los robots autónomos

En electrónica un autómata es un sistema secuencial, aunque en ocasiones la palabra es utilizada también para referirse a un robot. Puede definirse como un equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos secuenciales.

Un autómata programable industrial (API) o Programable logic controller (PLC), es un equipo electrónico programable en lenguaje no informático, diseñado para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial, procesos secuenciales. 

Un PLC trabaja en base a la información recibida por los captadores y el programa lógico interno, actuando sobre los accionadores de la instalación.

Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra, control, señalización, etc. , por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales, control de instalaciones, etc.

1.2 Controladores Lógicos Un controlador lógico es un dispositivo electrónico que recibe n

variables binarias de entrada y produce m variables binarias de salida diseñado con el objetivo de controlar productos y procesos industriales.

Síncronos: Los cambios de estado ocurren solo en instantes determinados establecidos por los pulsos de sincronización de un circuito reloj, Una señal de reloj sincroniza el cambio de valor lógico de las variables de entrada

Asíncronos: Los estados cambian en función del valor de las entradas, sin requerir tiempos específicos, Surgen de la necesidad de poder diseñar sistemas de control capaces de tomar decisiones en un instante en función del valor que las entradas tuvieron en el pasado, o lo que es lo mismo en base a la secuencia de valores de las variables de entrada a lo largo del tiempo.

1.3 La automatización en la industria la automatización ha pasado de ser una herramienta de

trabajo deseable a una herramienta indispensable para competir en el mercado globalizado.

La Automatización Industrial es la aplicación de diferentes tecnologías para controlar y monitorear un proceso, maquina, aparato o dispositivo que por lo regular cumple funciones o tareas repetitivas, haciendo que opere automáticamente, reduciendo al mínimo la intervención humana.

La Automatización Industrial es posible gracias a la unión de distintas tecnologías

1.4 Definición de autómatas programables Es una máquina electrónica programable

diseñada para ser utilizada en un entorno industrial.

Utiliza una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones orientadas al usuario, para implantar soluciones específicas tales como funciones lógicas, secuencias, temporizaciones, recuentos y funciones aritméticas, con el fin de controlar mediante entradas y salidas, digitales y analógicas diversos tipos de máquinas o procesos.

Los PLCs permiten a las empresas mejorar su competitividad al permitirles incrementar su productividad a unos costes adecuados y sin sacrificar la calidad

1.5 Campos de aplicación

Maniobras de Máquinas Maniobra de Instalaciones Automóvil Plantas químicas y petroquímicas Metalurgia Alimentación Papeleras y madereras Producción de energía Tráfico Domótica Fabricación de Neumáticos

1.6 Ventajas y desventajas de los PLCs DESVENTAJAS Mano de obra especializada. Centraliza el proceso. Condiciones ambientales apropiadas. Mayor costo para controlar tareas muy

pequeñas o sencillas

VENTAJAS Control más preciso. Mayor rapidez de respuesta. Flexibilidad Control de procesos Seguridad en el proceso. Mejor monitoreo del funcionamiento. Menor mantenimiento. Detección rápida de averías Posibilidad de modificaciones sin elevar costos. Menor costo de instalación, operación y mantenimiento. Posibilidad de gobernar varios actuadores con el mismo autómata.